A.1.2 Моделирование работы преобразователя кода

Рассмотрим процесс моделирования цифровой аппаратуры. Перед началом проектирования необходимо определить основные параметры используемых элементов. Таковыми для цифровой аппаратуры являются время распространения сигналов между выводами ИМС. MicroCap позволяет выбрать для каждого из используемых элементов собственное значение величины задержки, либо указать диапазон возможного значения этой величины. Второй вариант относится к более реальному варианту моделирования, так как микросхемы даже одной серии имеют различные величины задержек. При каждом запуске моделирования значение задержки будет определятся случайным образом из заданного интервала. Далее весь процесс проверки правильности работы схемы сводится к анализу временных диаграмм сигналов, как на выходе устройства, так и внутри его.

В соответствии со схемой электрической принципиальной НУРС.426441.001ЭЗ создадим в пакете MicroCap 7.0 преобразователь кода. Генератор тактовых импульсов зададим в виде готового генератора цифровой последовательности работающего в режиме генерирования сигналов частоты 2Мгц, скважности 2. Отдельным генератором цифровых последовательностей сформируем сигнал начала передачи цифрового кода, в соответствии с техническим заданием и расчетом схемы, таким сигналом будет являться импульс отрицательной полярности длительностью 100нс и периодом повторений 15.625мкс. Набор цифровых данных для установки регистров сдвига подадим от имеющихся в пакете фиксированных источников цифровых сигналов «0» и «1», скоммутировав их таким образом, что бы на выходе устройства формировались сигналы высокого уровня длительностью 1.5мкс, скважностью 3, что обеспечит удобство восприятия полученных результатов.

Установим пределы изменения задержек в элементах устройства в приделах 50% погрешности: для микросхем К555ИР9 20нс-45нс, для элементов микросхемы К555ТМ2 20нс-40нс.

В соответствии с приведенными выше принципами моделирования получим схему коммутации элементов устройства изображенную на рисунке 10.

Результаты моделирования MicroCap 7.0 предоставляет в виде временных диаграмм, представленных на рисунке 11. Представленные диаграммы не позволяют оценить процессы происходящие в устройстве в моменты положительного перепада импульсов тактовой частоты, задержки в элементах малы по сравнению с рассматриваемым интервалом. Уменьшим рассматриваемый интервал и проанализируем работу схемы.

Рисунок 12 – Временные диаграммы работы изделия на интервале 2мкс

Как можно пронаблюдать из временных диаграмм, при подачи стартового сигнала происходят следующие процессы асинхронно с тактовыми импульсами: загрузка данных в регистры сдвига, сброс выходного тригера устройства. По истечении переходных процессов (времени порядка 50нс) на выходе регистров сдвига формируется 8 бит загруженных данных. При последующих положительных перепадах тактового импульса происходит перенос данных со входа элемента DD51, к его выходу, а по отрицательному его сброс, по прошествии переходных процессов на выходах регистров сдвига формируются следующие данные и так далее. Счетный триггер DD552 на выходе устройства формирует по наличию положительного перепада на входе - перепад на выходе

Таким образом моделирование в пакете MicroCap позволило без этапа макетирования отследить процесс преобразования информации в устройстве и удостовериться в правильности разработанной принципиальной схемы.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО КОДА

В ПОСЛЕДОТЕЛЬНЫЙ КОД

Настоящая инструкция устанавливает порядок проверки преобразователя импульсов НУРС.426441.001 с целью проверки параметров на нахождение их в пределах допусков, обеспечивающих выполнение требований технических условий НУРС.426441.001.

Настоящая инструкция устанавливает порядок настройки дискриминатора импульсов НУРС.467742.001 с целью получения параметров изделия в пределах допусков, обеспечивающих выполнение требований технических условий НУРС.467742.001.

Инструкция предназначена для настройки изделия при серийном производстве на предприятии-изготовителе.

1 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗДЕЛИИ

1.1 Дискриминатор импульсов по интервалам между ними предназначен для селектирования интервалов между входными импульсами, накопления результатов и передачи их в ПЭВМ.

1.2 Конструктивно изделие выполнено в виде платы расширения ПЭВМ.

2 ПЕРЕЧЕНЬ ПАРАМЕТРОВ, ПО КОТОРЫМ ПРОИЗВОДИТСЯ НАСТРОЙКА

2.1 Настройка изделия заключается в загрузке файла конфигурации в энергонезависимую память ПЛИС EPM3128ATC100-10.

3 УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

3.1 При подготовке к настройке необходимо соблюдать требования мер безопасности, изложенные в разделе “К” инструкции “Техника безопасности при работе с радиоэлектронным оборудованием”.

3.2 При оборудовании рабочего места необходимо выполнять следующие правила:

1) соблюдайте требования мер безопасности по работе с ПЭВМ;

2) не допускаете установку или снятие изделия в ПЭВМ и из нее, коммутацию разъемов при включенном питании ПЭВМ.

4 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

4.1 Для проведения настройки дискриминатора импульсов необходима следующая техническая документация:

1) схема электрическая принципиальная НУРС.467742.001 Э3;

2) перечень элементов НУРС.467742.001 ПЭ3;

3) пояснительная записка НУРС.467742.001ПЗ;

4) техническое описание на устройство загрузки конфигурации ByteblasterMV;

5) описание пакета MAX+plus II;

6) конфигурационный файл для ПЛИС.

5 ТРЕБОВАНИЯ К РАБОЧЕМУ МЕСТУ

5.1 Настройка дискриминатора проводится на рабочем месте, оборудованном ПЭВМ с подключенным устройством конфигурирования ByteblasterMV. Температура помещения +20…+30°C, относительная влажность воздуха не более 60%.

5.2 При проверке дискриминатора требуется генератор испытательного сигнала, подключенный ко входу дискриминатора.

5.3 К рабочему месту должно быть подведено напряжение 220В частотой 50Гц.

6 ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

6.1 Для настройки необходимо:

1) проверить наличие отметки ОТК о приемке операции изготовления изделия;

2) проверить наличие документов, указанных в разделе 4 и приборов, указанных в разделе 5.

3) проверить наличие свидетельств о проверке сроков годности и работоспособности измерительных приборов и наличие штампа ОТК о приемке изделия;

4) расположить на рабочем месте ПЭВМ c установленным программным обеспечением MAX+plus II а также программой приема данных с дискриминатора.

7 МЕТОДЫ НАСТРОЙКИ И ПРОВЕРКИ

7.1 Установите изделие в ПЭВМ. Подключите устройство ByteblasterMV к ПЭВМ через параллельный порт, и к изделию через разъем XP1.

7.2 Подключите генератор испытательного сигнала к разъему XS1.

7.3 Убедитесь в отсутствии внешних повреждений устройств.

7.4 Загрузите в ПЭВМ пакет MAX+plus II. По описанию пакета войдите в режим программирования и загрузите конфигурационный файл.